基于 STM32F405VGT6 的无线血氧双波长（660 nm / 940 nm）监测系统 —— iOS 上位机（SwiftUI）
本仓库是 SpO2-Wireless-Android 的 iOS 重写版，沿用同一套硬件协议（STM32F405VGT6 + ESP8266 SoftAP，10 字节定长帧，660nm/940nm 双波长 DC/AC 四通道），界面采用 SwiftUI + Apple Human Interface Guidelines 重新设计，原生适配 iPhone 与 iPad。
本仓库只包含 iOS 客户端源码，不含 STM32 固件与硬件原理图。硬件与通信协议与 Android 版完全一致，可参考 SpO2-Wireless-Android 的协议说明。
- 四路实时波形：660nm / 940nm 的直流分量（DC）与交流分量（AC），使用 SwiftUI
Canvas原生绘制，带网格背景与扫描游标。 - 自适应布局：
- iPhone：
NavigationStack单栏导航，波形卡片纵向堆叠。 - iPad：
NavigationSplitView侧边栏 + 详情双栏布局，波形卡片以 2 列网格展示，充分利用大屏空间。
- iPhone：
- 可配置无线连接：原生
Form/LabeledContent输入 IP 与端口，IPv4 格式与端口范围（1-65535）校验，通过UserDefaults持久化并自动回填。 - 健壮的 TCP 接收：基于
Networkframework 的NWConnection，使用receive(minimumIncompleteLength:maximumLength:)精确读取 10 字节定长帧，等价于"readFully"，正确处理连接断开。 - 连接状态可视化：状态点 + 文字（未连接 / 连接中 / 已连接 / 连接失败），开始/停止按钮控制连接生命周期，离开页面自动断开。
- 深色模式 / 动态字体：全部使用系统语义颜色与字体，自动适配深色模式与无障碍字号。
- 零第三方依赖：纯 SwiftUI + Network framework + Foundation。
| 实时监测（iPhone） | 无线连接（iPhone） | 关于（iPhone） |
|---|---|---|
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实时监测（iPad，NavigationSplitView 双栏布局）
配色延续 Android 版的医疗科技风格：深青绿主色（BrandPrimary）+ 660nm 红 / 940nm 蓝双波形配色，状态色采用系统语义色（绿/橙/红），自动适配浅色与深色模式。
仓库内
docs/preview.html为可交互的完整静态预览（含全部页面与图例），可直接用浏览器打开查看。上方截图均由该文件渲染生成。
┌─────────────────────────┐ Wi-Fi (SoftAP) ┌──────────────────────────┐
│ 下位机 / 数据源 │ │ iOS 上位机 (本仓库) │
│ │ │ │
│ 光电前端 (660/940nm) │ │ NWConnection (TCP) │
│ │ │ TCP Socket │ 可在"无线连接"页配置 │
│ STM32F405VGT6 (12bit ADC)│ ───────────────────────▶ │ 默认 192.168.4.1:8080 │
│ │ │ 10 字节/帧, 4×16bit │ │ │
│ ESP8266 (汇承 HC, AP) │ │ receive(minimumIncomplete│
│ 默认网关 192.168.4.1 │ │ Length: maximumLength:) │
│ │ │ │ │
│ │ │ WaveformBuffer ×4 │
│ │ │ (@MainActor, Canvas绘制) │
└─────────────────────────┘ └──────────────────────────┘
SpO2-Wireless-iOS/
├── SpO2Wireless.xcodeproj/ # Xcode 工程文件
└── SpO2Wireless/
├── SpO2WirelessApp.swift # App 入口（@main）
├── Theme/
│ └── AppTheme.swift # 配色、卡片样式
├── Models/
│ ├── ConnectionSettings.swift # 连接配置：校验 + UserDefaults 持久化
│ ├── SensorFrame.swift # 10 字节定长帧解析 + 通道枚举
│ └── WaveformBuffer.swift # 单路波形滚动缓冲区（@MainActor）
├── Networking/
│ └── SensorConnection.swift # NWConnection TCP 客户端，定长帧读取
├── Views/
│ ├── RootView.swift # NavigationSplitView 根导航（iPhone/iPad自适应）
│ ├── SplashView.swift # 启动页
│ ├── ConnectionSettingsView.swift # 无线连接配置页
│ ├── MonitorView.swift # 实时监测页（状态 + 波形网格）
│ ├── WaveformCardView.swift # 单路波形卡片（标题 + 波形）
│ ├── WaveformCanvasView.swift # Canvas 波形绘制
│ └── AboutView.swift # 关于页
├── Assets.xcassets/ # 颜色资源（BrandPrimary / AccentColor / AppIcon）
└── Preview Content/ # SwiftUI 预览资源
| 项目 | 说明 |
|---|---|
| 语言 | Swift 5 |
| UI 框架 | SwiftUI（NavigationSplitView、Canvas、Form） |
| 网络 | Network framework（NWConnection，TCP） |
| 持久化 | UserDefaults |
| 部署目标 | iOS 16.0+ |
| 设备支持 | iPhone、iPad（TARGETED_DEVICE_FAMILY = 1,2），通用 App |
| 第三方依赖 | 无 |
- macOS + Xcode 15 或更高版本
- iOS 16.0+ 真机或模拟器（建议真机，便于连接 Wi-Fi 热点）
git clone https://github.com/Nathanielguo/SpO2-Wireless-iOS.git
cd SpO2-Wireless-iOS
open SpO2Wireless.xcodeproj在 Xcode 中选择目标设备（iPhone 或 iPad 真机/模拟器），⌘R 运行。
项目使用
GENERATE_INFOPLIST_FILE = YES（Xcode 自动生成 Info.plist），无需手动配置权限项；本地网络访问权限会在首次连接时由系统弹窗请求（iOS 14+ 的 Local Network 权限）。
- 给下位机上电，确认 ESP8266 进入 SoftAP（热点）模式。
- iPhone/iPad 连接 ESP8266 的 Wi-Fi 热点（网段
192.168.4.x，网关192.168.4.1）。 - 打开 App，进入"无线连接"，确认/修改 IP 与端口（默认
192.168.4.1/8080）后点击"确认"。 - 进入"实时监测"，点击"开始"；首次连接会弹出 本地网络访问权限 请求，需允许。
- 状态指示变为"已连接"后，四路波形开始实时滚动。
排查建议
- 状态显示"连接失败"：检查是否已连接到 ESP8266 热点、IP/端口是否正确、是否已授权本地网络权限（设置 → 隐私与安全性 → 本地网络）。
- 波形长时间无变化：检查下位机是否按 10 字节定长帧持续发送数据。
| 功能 / 模块 | Android (Java) | iOS (Swift) |
|---|---|---|
| 连接配置 + 校验 + 持久化 | FirstActivity + SharedPreferences |
ConnectionSettingsView + ConnectionSettings（UserDefaults） |
| TCP 定长帧接收 | SecondActivity + DataInputStream.readFully() |
SensorConnection + NWConnection.receive(minimumIncompleteLength:maximumLength:) |
| 波形数据模型 | 解包后的 4 个 int |
SensorFrame（10 字节 → 4×UInt16） |
| 波形绘制 | 自定义 View + Canvas（SpO2.java） |
WaveformCanvasView（SwiftUI Canvas） |
| 波形数据缓冲 / 线程安全 | synchronized + 主线程 postInvalidate |
WaveformBuffer（@MainActor + ObservableObject） |
| 连接状态指示 | 状态点 + TextView |
状态点 + Text，SensorConnectionState 枚举 |
| 主菜单导航 | MainActivity 三按钮 |
RootView（NavigationSplitView，iPad 侧边栏 / iPhone 导航栈） |
| 关于页 | ThirdActivity |
AboutView |
| 启动页 | SplashActivity（2 秒延时） |
SplashView（1.5 秒延时） |
- 算法落地：基于四路 DC/AC 计算 R 值与 SpO₂、心率（PR），并在 UI 上展示数值与异常报警。
- 历史数据：增加波形/数值的本地存储（如 SwiftData）与导出（CSV/PDF）。
- 断线重连：
SensorConnection增加自动重连与心跳保活。 - Apple Watch 配套：基于现有
WaveformBuffer/SensorConnection架构，扩展 watchOS 伴侣 App 实时显示关键数值。 - App Icon / 启动图：当前
AppIcon.appiconset为占位配置，建议补充实际图标资源。
- 当前仅实现波形显示，未包含 SpO₂ / 心率的数值计算与报警逻辑（与 Android 版一致）。
- 数据帧格式（10 字节定长）为硬编码，缺少协议版本协商机制。
AppIcon.appiconset未包含实际图标图片，需要在 Xcode 中补充。- 项目未配置签名团队（
CODE_SIGN_STYLE = Automatic），首次运行需在 Xcode 中选择开发者账号。
本项目为本科毕业设计配套教学/研究用途源码，仅供学习与算法验证参考。
⚠️ 本软件不是医疗器械，输出结果不得用于任何临床诊断或健康决策。如需用于医疗场景，必须满足相应法规与认证要求。
仓库未附带显式许可证；如需复用或二次发布，请先联系作者确认授权。